Uno de los principales especialistas en la aplicación de la física microscópica ha permitido el desarrollo más prometedor en medicina de precisión y prevención: los sensores cuánticos. Cualquier interacción que modifique el estado de una partícula y esta inestabilidad es una de las principales limitaciones del cálculo con esta ciencia, que requiere control o corrección. Sin embargo, el físico de la Universidad de Murcia Javier Prior, especializado en biología, termodinámica y sensores cuánticos, se ha convertido en una gran oportunidad para abrir un campo sin precedentes a partir de la identificación de cualquier modificación al más mínimo nivel desde tu teléfono móvil. primeros pasos. Los diamantes puros a nanoescala se utilizan para crear partículas que reaccionan ante cualquier anomalía en el desarrollo de las unidades biológicas más pequeñas y ayudan a identificar la disfunción en la etapa inicial o en un microfluido del cuerpo. Es una baliza microscópica que emite señales cuando detecta el primer signo químico de un tormento celular incipiente.
Anteriormente, un grupo de colaboradores lo formaron las universidades de Oxford, Imperial College y Ulm. Sus hijos, principalmente, Fedor Jelezko, pionero de los diamantes NV (nitrógeno vacante) y Alex Retzker, experto en sensores. Esta relación y una patente sobre microfluidos basados en sensores cuánticos (que permiten leer ópticamente respuestas ante mínimas sustancias líquidas o gaseosas) abrirán la nueva puerta que derivó durante la creación de Qlab, una iniciativa que tendrá un sondeo entre los de la compañía y que está trabajando en un posible Apoyo del Ministerio para la Transformación Digital. Los proyectos dependen de la financiación de la Agencia Estatal de Investigación.
Es complejo, pero Prior ha trabajado para simplificar años de investigación: “Tenemos un dispositivo que es muy sensible a una acción externa específica. Generamos un sistema cuántico. Con un electrón y, en medio de pulsos ultrarrápidos, el pongo en una superposición del cual se gira hacia un lado, lo que se conoce como rotación (rotación en inglés), aunque no es un giro realmente, et al contrario à la vez. Como cualquier estado climático es muy sensible a la acción de cualquier campo eléctrico o magnético u otros parámetros físicos, podemos utilizarlo como cepillo. Si este es el caso de un hombre, la aguja se mueve y se alinea con el campo magnético. Mi sensor detecta campos magnéticos más pequeños y funciona a temperatura ambiente”.
El vehículo de este sensor capaz de detectar la señal más pequeña es un diamante que contiene partículas atómicas a nuevos nanómetros de la superficie -un nanómetro es la millonésima parte de un metro (10⁻⁹)-. “Los diamantes tienen propiedades sintéticas porque los naturales tienen muchas impurezas (que pueden afectar el sistema de salud) y las razones son muy puras, porque solo nos interesa tener átomos de carbono 12. Las construcciones intermedias de deposición química del vapor: generan un plasma que se deposita capa a capa”. Para insertar las partículas químicas, acelera y se precipita contra el diamante. “Dependiendo de la velocidad y de la forma en que se realicen los lanzamientos, a un metro, decimos, a una distancia determinada”, especifica en un ejercicio para resumir un proceso complicado.
El siguiente paso es extraer el nanodiamante, absolutamente biocompatible, sobre una célula situada en una placa de Petri, en medio de dos clavijas ópticas, dos láseres que sujetan el dispositivo: «De esta forma se puede introducir en una parte de la célula y detectar si genera una proteína ligada a la inflamación. Es como introducir una cámara que monitorea las moléculas en todo momento”. Y puse un ejemplo: “Los radicales libres no tienen el mismo número de electrones que los protones y sus descendientes del envejecimiento o de numerosas enfermedades, como procesos degenerativos, porque roban partículas de los alrededores”.
Su aplicación en un organismo puede ser una implantación intermedia, una inyección o simplemente, en el caso del cerebro, con un casco que lo cubre y en medio de los campos eléctricos de las neuronas.
Qlab, la empresa surgida de estas investigaciones, está desarrollando otro concepto de sensor cuántico conocido como Laboratorio en un chip, mini dispositivos con funciones de laboratorio capaz de analizar con los mismos principios cuantitativos una muestra de microfuido corporal y que podría llegar a ser doméstica. En este caso, el diamante realiza una especie de canal de 100 nanómetros para canalizar los micrómetros y poder obtener un resultado preciso similar a un análisis de sangre o una biopsia.
Para la financiación necesaria, en relación con las conversaciones de inversión pública y privada, Prior acordó poder desarrollar prototipos semicomerciales de sensores cuánticos en cinco años. Además de estas balizas de precisión y medicina preventiva, la misma tecnología clínica se puede aplicar para crear un resonador nuclear magnético que emite una señal específica que coincide en frecuencia con el agua que se está analizando.
El campo cuantitativo está sobrado y sobre todo creado porque España, en colaboración con otras instituciones, tiene la posibilidad de desarrollar un entorno estratégico que es clave y para el que está apostando paz del entorno. Los dispositivos y la tecnología existen y ahora están comprometidos, el siguiente paso: participación institucional y privada en tecnología diseñada para la creación de empresas por encima de los dos dígitos.
Otros avances
En esta carrera por el control y aprovechamiento de las condiciones sanitarias, en España podemos encontrar una buena salida, con muchos laboratorios. Un grupo de investigadores liderados por el profesor Nobuhiro Yanai, de la Universidad de Kyushu, registró la coherencia cuántica (la gestión de un estado) durante más de 100 nanosegundos a temperatura ambiente, según un estudio publicado en Los científicos progresan. Puede haber una manera de tener cromo, una molécula que absorbe la luz y emite color, en un metal orgánico (MOF).
“El MOF desarrollado es un sistema único que puede acumular cromos densos. Además, los nanoporos dentro del cristal permiten que el cromo gire, pero en un ángulo muy pequeño”, explica Yanai. Este hallazgo también es relevante para las tecnologías de sensores. “Esto puede abrir las puertas al cálculo molecular de la temperatura ambiente, así como a la detección cuantitativa de diversos componentes objetivos”, asegura.
Liderando Forward Enterprise Kaden Hazzard, profesor de física y astronomía de la Universidad Rice y coautor de un estudio publicado en Física natural. El experimento permitió que el comportamiento se extendiera aproximadamente 30 veces (1,5 segundos) entre el uso de temperaturas de ultrafrecuencia y longitudes de onda láser para generar un «vagabundo» que rastrea el inicio de la decoherencia.
«Si vous voulez faire de nouveaux matériaux, de nouveaux capteurs ou d’autres technologies cliniques, vous devez entendre ce qui est en train de réussir au niveau cuántico, et cette enquête est une étape vers le journal des nouvelles connaissances», explique-t -Él.
Puedes seguir un EL PAÍS Tecnología fr. Facebook Sí X o haga clic aquí para recibir el nuestro boletín semanal.
Suscríbete para seguir el curso
Límites del pecado de Lee
_